Question

【題目】超聲波加濕器通電工作時，霧化片產生每秒170萬次的高頻率振動，將水拋離水面霧化成大量lμm~5μm的超微粒子(水霧)，吹散到空氣中使空氣濕潤，改變空氣的濕度。圖甲所示是某型號超聲波加濕器，下表為其部分技術參數.其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積；循環風量是指加濕器正常工作1h通過風扇的空氣體積；加濕效率是指實際加濕量和實際輸入功率的比值。

額定加濕量Q額	15L/h
額定電壓U額	220V
額定功率P額	660W
水箱容量V	30L
加濕效率k	≥1.2×10-2L/（hW）

(1)加濕器正常工作時電流為多少A?加滿水后最多能加濕多少h?

(2)在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作30min，標有“300imp/kW·h”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器的實際功率多少W?加濕器的加濕量Q實至少為多少L/h?

(3)超聲波內部有一個濕度監測裝置，利用濕敏電阻可實現對環境濕度的精確測量，圖乙中為該濕度監測裝置的電路圖，已知電源電壓為24V，定值電阻R的阻值為120Ω，電流表的量程為0-100mA，電壓表的量程為0-15V，濕敏電阻的阻值R隨濕度R0變化的關系圖線如圖丙所示，請你根據該電路計算濕度監測裝置能夠測量的濕度范圍。

Answer 1

【答案】見解析

【解析】

(1)由P=UI可知，加濕器正常工作時的電流

加滿水后最多能加濕的時間

(2)加濕器消耗的電能：

加濕器實際功率

因為加濕效率，最小值η=1.2×10-2L/(h·W)

所以實際加濕量至少為：

(3)電路最大電流=100mA=0.1A，由可得，電路中的總電阻

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，濕敏電阻的阻值

=240Ω-120Ω=120Ω

由圖丙可知，環境濕度為30%；

當電壓表的示數U0max =15V時，R兩端的電壓

UR=U-U0max=24V-15V=9V

因串聯電路中各處的電流相等，所以

即

解得=200Ω

由圖丙所示可知，此時的濕度為90%，所以，該電路能夠測量的濕度范圍是30%~90%。

答：(1)加濕器正常工作時電流為多少3A。加滿水后最多能加濕2h。

(2)在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作30min，標有“300imp/kW·h”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器的實際功率480W。加濕器的加濕量Q實至5.76L/h。

(3)該電路計算濕度監測裝置能夠測量的濕度范圍是30%~90%。